La biomeccanica corneale ha due importanti implicazioni nella gestione del glaucoma. In primo luogo, le proprietà fisiche della cornea (spessore, viscoelasticità) influenzano direttamente la precisione della misurazione della pressione intraoculare3). In secondo luogo, le proprietà biomeccaniche della cornea possono riflettere le proprietà del tessuto connettivo dell’intero bulbo oculare e fungere da indicatore della suscettibilità della testa del nervo ottico al danno glaucomatoso1).
Con l’aumento degli interventi chirurgici che modificano la biomeccanica corneale, come LASIK, PRK e cross-linking del collagene, la comprensione dei parametri corneali sta diventando sempre più importante nella pratica del glaucoma3).
Parametro
Proprietà
Significato clinico
Spessore corneale centrale
Proprietà statica
Influenza la precisione della misurazione della PIO
CH
Proprietà dinamiche
Predittore di progressione del glaucoma
CRF
Proprietà elastiche
Indice di resistenza corneale complessiva
QCos'è l'isteresi corneale?
A
L’isteresi corneale (CH) è un parametro biomeccanico che riflette la capacità di smorzamento viscoso dello stroma corneale. I glicosaminoglicani e i proteoglicani dello stroma corneale forniscono la viscosità e determinano la capacità di assorbimento e dissipazione dell’energia sotto sforzo esterno. Viene misurata con l’ORA (Ocular Response Analyzer), con un valore medio di 9,6–10,7 mmHg negli occhi normali e di 8–10 mmHg (più basso) negli occhi con glaucoma primario ad angolo aperto. Gli occhi con CH bassa presentano un rischio maggiore di progressione del glaucoma1)5).
Lo spessore corneale centrale normale è di circa 540 ± 30 μm3). Varia in base all’etnia; nelle cliniche per il glaucoma, è più spesso nei caucasici e negli ispanici, e più sottile nelle persone di origine africana.
Chirurgia refrattiva corneale : Dopo LASIK, lo spessore corneale centrale si assottiglia, portando a una significativa sottostima della pressione intraoculare (PIO) con il tonometro ad applanazione di Goldmann (GAT)1)3). È importante conservare i registri preoperatori dello spessore corneale centrale e della PIO3).
Edema corneale : In una cornea patologicamente spessa (edema), la PIO viene sottostimata dal GAT. In una cornea fisiologicamente spessa, viene sovrastimata1).
Malattie corneali : Malattie corneali come il cheratocono o la distrofia endoteliale di Fuchs influenzano l’accuratezza della misurazione1).
Pressione intraoculare: CH e IOP sono inversamente correlati; quando la pressione intraoculare aumenta, la cornea diventa più rigida e il CH diminuisce.
Spessore corneale centrale: Nei soggetti sani esiste una forte correlazione positiva tra CH e spessore corneale centrale. Negli occhi glaucomatosi questa correlazione si indebolisce.
Invecchiamento: Le sostanze viscoelastiche diminuiscono con l’età e il CH diminuisce di 0,24–0,7 mmHg per decennio.
Etnia: Gli afroamericani tendono ad avere un CH più basso rispetto ai caucasici.
4. Metodi di misurazione e valutazione diagnostica
La misurazione dello spessore corneale centrale può essere eseguita con metodi a contatto (ultrasuoni) e senza contatto (metodo Scheimpflug, OCT del segmento anteriore, microscopia speculare)1). La deviazione all’interno dello stesso strumento è di 5–15 μm, ma la differenza tra strumenti può arrivare fino a 120 μm, pertanto per il follow-up si raccomanda l’uso dello stesso strumento.
Principio: Un impulso d’aria appiattisce la cornea e registra due pressioni di appiattimento (P1, P2) durante la pressurizzazione e la decompressione3)4).
Misurazioni: Vengono calcolati CH (= P1 − P2), IOPg (IOP correlata a Goldmann), IOPcc (IOP corretta per la cornea) e CRF (fattore di resistenza corneale).
Affidabilità: Un punteggio della forma d’onda di 3,5 o superiore indica una buona riproducibilità. Per una misurazione accurata è necessario un normale film lacrimale.
Corvis ST
Principio: Una telecamera Scheimpflug ad alta velocità (4.330 fotogrammi al secondo) registra in video la deformazione corneale indotta da un getto d’aria.
Misurazioni: Dalle immagini del primo appiattimento, della massima depressione e del secondo appiattimento vengono calcolati numerosi parametri biomeccanici.
Caratteristiche: Fornisce parametri di deformazione corneale diversi dall’ORA, valutando le proprietà viscoelastiche della cornea in modo multidimensionale.
Tutti i tonometri ad applanazione, incluso il GAT, sono influenzati dalla biomeccanica corneale (spessore, curvatura, viscoelasticità)3). I tonometri a getto d’aria e a rimbalzo deformano la cornea in breve tempo, quindi questo effetto è maggiore3). Nel follow-up dello stesso paziente, dovrebbe essere utilizzato lo stesso tipo di tonometro3).
Numerosi studi su larga scala hanno dimostrato che un ridotto spessore corneale centrale è un fattore di rischio per lo sviluppo del glaucoma primario ad angolo aperto1)2). Nell’OHTS e nell’European Glaucoma Prevention Study, gli occhi ipertesi con spessore corneale centrale inferiore a 555 μm presentavano un rischio maggiore di sviluppare glaucoma primario ad angolo aperto rispetto agli occhi con spessore di 588 μm o superiore1).
Tuttavia, l’associazione tra spessore corneale centrale e progressione del glaucoma non è coerente. Alcuni studi hanno identificato un ridotto spessore corneale centrale come fattore di rischio per la progressione del campo visivo, mentre altri non hanno riscontrato alcuna associazione1)2).
Studio
Associazione tra spessore corneale centrale e progressione
EMGT
Spessore corneale centrale ridotto: rischio di progressione
Kim & Chen
Spessore corneale centrale ridotto associato a progressione del campo visivo
Congdon et al.
Spessore corneale centrale non associato, CH associato
Il consenso della World Glaucoma Association sconsiglia l’uso di fattori di correzione della pressione intraoculare basati sullo spessore corneale centrale per i singoli pazienti 1)4). Anche l’EGS 5a edizione afferma che gli algoritmi di correzione basati sullo spessore corneale centrale non sono validati e dovrebbero essere evitati 4). È stato anche suggerito che l’associazione tra spessore corneale centrale e glaucoma potrebbe essere dovuta a un bias di collisione (collider bias) attraverso la IOP misurata 5).
La CH è un fattore di rischio indipendente associato alla progressione strutturale e funzionale del glaucoma1).
Modifiche strutturali: Gli occhi con CH elevata hanno una maggiore compliance del nervo ottico per resistere ai picchi di IOP. Gli occhi con glaucoma primario ad angolo aperto e fossetta ottica acquisita (APON) hanno una CH significativamente più bassa.
Modifiche funzionali: Una CH bassa è associata a un progressivo difetto del campo visivo nell’arco di 5 anni. Ogni diminuzione di 1 mmHg della CH basale accelera il tasso di declino dell’indice del campo visivo (VFI) dello 0,25%.
Risposta al trattamento: Una CH bassa è associata a una maggiore risposta ipotensiva agli analoghi delle prostaglandine e alla SLT.
L’isteresi corneale è classificata come ‘prova altamente suggestiva (classe II)’ insieme a IOP e miopia in una umbrella review (meta-analisi di revisioni sistematiche) 5).
QBisogna correggere la pressione intraoculare se la cornea è sottile?
A
Non esiste una formula di correzione della IOP basata sullo spessore corneale centrale universalmente accettata, e il consenso della World Glaucoma Association sconsiglia l’uso di fattori di correzione per i singoli pazienti 1). Anche l’EGS afferma che gli algoritmi di correzione non sono validati e dovrebbero essere evitati 4). Il valore dello spessore corneale centrale dovrebbe essere utilizzato come riferimento per l’interpretazione del valore della IOP e la stratificazione del rischio, e si dovrebbero evitare decisioni cliniche basate su valori corretti. Anche l’uso di tonometri che tengono conto della biomeccanica corneale (IOPcc dell’ORA, DCT, ecc.) è un’opzione 3).
Lo stroma corneale costituisce il 90% dello spessore totale ed è composto da fibre di collagene e matrice. Le fibre di collagene forniscono elasticità, mentre i glicosaminoglicani (GAG) e i proteoglicani (PG) forniscono viscosità. L’interazione di questi due componenti fa sì che la cornea si comporti come un materiale viscoelastico.
In un ciclo sforzo-deformazione, la cornea assorbe e dissipa parte dell’energia applicata. Questa proprietà viene misurata come isteresi. Una cornea con CH elevato ha una maggiore capacità di assorbimento energetico e una funzione tampone più forte contro le forze esterne.
Continuità strutturale tra cornea e testa del nervo ottico
Poiché la cornea è continua con la lamina cribrosa come tessuto connettivo, si ipotizza che le proprietà biomeccaniche della cornea riflettano le proprietà del tessuto connettivo dell’intero bulbo oculare. Negli occhi con CH basso, la lamina cribrosa può deformarsi più facilmente, aumentando potenzialmente la vulnerabilità del nervo ottico alla IOP.
Meccanismo con cui la PIO è influenzata dallo spessore corneale centrale
Il GAT si basa sulla legge di Imbert-Fick ed è progettato per uno spessore corneale di 520 μm. Una cornea più spessa aumenta la forza necessaria per l’applanazione, sovrastimando la pressione intraoculare3). Una cornea più sottile porta all’opposto, sottostimandola. Dopo la chirurgia refrattiva corneale, l’errore di misurazione è particolarmente grande a causa dell’asportazione dello stroma 3).
Le evidenze sull’isteresi corneale come fattore di rischio per il glaucoma si stanno accumulando 5). In una grande revisione a ombrello, la PIO (OR 2,43), la miopia (OR 1,89) e la CH (OR 0,18) sono state classificate come ‘evidenza altamente suggestiva (classe II)’ 5). Lo spessore corneale centrale è rimasto solo come ‘evidenza suggestiva (classe III)’ 5).
Cross-linking del collagene e glaucoma: È stato riportato che negli occhi glaucomatosi il cross-linking del collagene è aumentato e la CH è ridotta, suggerendo che l’inibizione del cross-linking potrebbe rappresentare una nuova strategia terapeutica 5)
Evoluzione del Corvis ST: Oltre all’ORA, è stato dimostrato che i parametri di deformazione corneale del Corvis ST (tempo di primo applanamento, ampiezza di deformazione, tempo di massima concavità, ecc.) sono utili per la valutazione del rischio 5)
Sfide future:
Stabilire un valore di cut-off ottimale della CH per la previsione della progressione del glaucoma
QL'isteresi corneale è utile per prevedere la progressione del glaucoma?
A
Diversi studi prospettici hanno dimostrato che una CH bassa è indipendentemente associata alla progressione strutturale e funzionale del glaucoma1). Ogni diminuzione di 1 mmHg della CH basale accelera il tasso di declino del VFI. Inoltre, in una grande revisione a ombrello, la CH è stata classificata come ‘evidenza altamente suggestiva’ insieme a PIO e miopia5). La CH è considerata un parametro clinico utile per la stratificazione del rischio e la definizione degli obiettivi terapeutici nei pazienti glaucomatosi.
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Khawaja AP, Springelkamp H, Engel SM, et al. Ocular and Systemic Factors and Biomarkers for Primary Glaucoma: An Umbrella Review of Systematic Reviews and Meta-Analyses. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2025;66(12):35.
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